Резюме

Въведение

Освен факторите за наследственост, за които дори е известно, че оказват по-малко влияние върху червата, лекарства като антибиотици, нестероидни лекарства, химиотерапия, лъчетерапия и лошо хранене са външните фактори. Болестите, физическият и психологическият стрес са вътрешните фактори, изследвани за причиняване на дисбиоза. Резултатите от всички тези фактори са дисрегулация на имунната система, водеща до автоимунни заболявания, поява на заболявания като възпалителни заболявания на червата (IBD), колоректален рак и метаболитни нарушения като диабет. Редица проучвания установяват факти за сложната микробна общност в стомашно-чревния тракт като съществена за човешкото здраве (Ley et al. 2008; Frank et al. 2007). Въпреки че има и други фактори, причиняващи промени в чревния микробиом, причиняващи дисбиоза и водещи до редица усложнения, този преглед трябва да изследва външните фактори, влияещи върху чревните микроби, причинените непосредствени последици и проучените механизми за възстановяване на работата на червата до здравословна функция . Тъй като това е новородена дисциплина, ние обръщаме голямо внимание на броя публикации, съсредоточени върху дисбиозата и разширихме обхвата, датиращ от 20 години (Фиг. 1) (Допълнителен файл 1: Фигура 1).

влияещи

Фактори, причиняващи промяна в чревната микробиота. Диетата, богата на протеини, животински мазнини и високо съдържание на въглехидрати, сукралоза и диета, съдържаща глутен, допринасят за дисбиозата. Упражненията и периодичното гладуване се изучават, за да изгладят лошите микроби и да почистят червата. Методът на раждане за новороденото бебе и методите на хранене определят детския имунитет и този период е от решаващо значение за развитието на човешкия живот. Нивото на рН или качеството на водата също са сред факторите, свързани с дисбиозата. В допълнение, лекарства, включително антибиотици, нестероидни противовъзпалителни лекарства, пребиотици и пробиотици повлияха неблагоприятно на чревния състав на микробиотата. Други фактори са дефицитът на витамин D, оксидативен стрес, температура и фекален микробен трансфер

Ефектите на диетата върху чревната микробиота

Очевидно ние сме това, което ядем, така че трябва да ядем правилната храна. Храната може да се сервира като лекарство, предотвратявайки и лекувайки болести и всъщност храната е била използвана като антимикробно средство в ерата на предварителните антибиотици. Нашите хранителни режими оказват пряко влияние върху появата и разнообразието от бактерии в червата, което впоследствие влияе върху здравето ни. Очарователните открития в областта на хранителната наука не само дават високи хранителни ползи на хората, но също така са и лекарствената употреба, свързана с хранителната промишленост. Смята се, че това е голям пробив в медицината; простото промяна на диетата може да ни спаси от разходите за лечение. Съвременните диети или западните диети причиняват много предотвратими заболявания като астма, затлъстяване, множествена склероза и др.

Ефектите и влиянието на диетите върху нашия чревен микробиом не е нова област на изследване. Мета-транскриптомичните проучвания разкриха дълбоки доказателства и отмениха множество условия. Идеалната микробиота се постига чрез способността на микробните членове да метаболизират захарите и „отразяващата адаптация“ на микробиотата към наличното хранително вещество в червата (Zoetendal et al. 2012). Храните трябва да бъдат изследвани и да отидеш на широко означава да ядеш повече и диво, като по този начин разнообразието на микробите и здравата чревна микробиота. Преходните промени, внесени в състава на микробиотата на червата от храната, се дължат главно на риба, месо и влакна с трайни ефекти. Именно класовете храни бяха включени в обхвата на проучванията за хранене. Въпреки това, с лекарствата за чревна микробиота, ролята на чревната микробиота при болестите привлича много внимание. Една диета може да съдържа повече от два макронутриента и да влияе на промените върху чревната микробиота, като същевременно влияе върху метаболитната продукция (Qiu et al. 2020).

Диетични фибри

Проучванията имат корелиращи резултати върху полезните ефекти от метаболизма на човешки фибри в храната. Мета-анализът показва ясна връзка между диетичните фибри и широк спектър от патологии (Qiu et al. 2020). Една от последните интервенции показа, че диетичните фибри могат значително да намалят инсулиновата резистентност при пациенти с диабет тип 2. Освен това са наблюдавани ясни връзки при диетичното пренасяне на микробиотата и полезните метаболити като бутират (Silva et al. 2020). Докато храненето с всички класове храни е задължително за нашето здраве, диетата, богата на фибри, е важна за поддържането на разнообразието на чревната микробиота (Zhang et al. 2013). Например, микробиотата на дебелото черво се определя в по-голяма степен от наличието на достъпни до микробиота въглехидрати (MAC), открити в диетичните фибри, които консумираме. Освен това, колкото по-екстремни сме със строгите диети, базирани на животни или растителни продукти, до известна степен дисбиоза (David et al. 2013). Фибрите са най-изследваната храна. Под неговото влияние върху тънките чревни бактерии се разбира, че обогатява червата с разнообразие от доброкачествен микробен метаболизъм.

Диета с високо съдържание на мазнини

Животински мазнини и аминокиселини

Диетата на основата на животински мазнини и аминокиселини показва повишен процент на Бактероиди и ниско съдържание на протеини, докато диетата, много в зависимост от въглехидратите, дава изобилие от вид Превотела (Saha et al. 2017). Въз основа на модел плъх, вместо на Бактероиди, високо протеиновата диета е свързана с намалено изобилие от Видове Clostridium и Faecalibacterium prausnitzii (Liu et al. 2014). Производството на мастни киселини с разклонени вериги е видно, но също така е потенциално токсично вещество като амоняк, сулфид и н-нитрозо съединения, които са свързани с високо протеинова диета (Wang et al. 2013). Излишъкът от протеин и аминокиселини синтезира повече азотен оксид, който влияе върху чревната микробиота, което води до IBD, като болестта на Crohn (CD) (Magee et al. 2000).

Сукралоза

Повишено ниво на бактериални противовъзпалителни гени в червата и непредсказуеми фекални метаболити се наблюдава при мишки, на които е давана сукралоза в продължение на 6 месеца (Zhang et al. 2012). Друго интересно проучване разкрива, че сукралозата, аспартамът и захаринът могат да причинят дисбиоза в чревната микробиота. В сравнение с тези, хранени с несукралоза, плъховете са наблюдавани със значително по-високи пропорции Клостридии, Бактероиди, и общо аеробни бактерии в червата и повишаване на рН на червата (Schultz et al. 2009).

Средиземноморска диета

Средиземноморската диета е една такава диета, укрепваща здравословното черво. Тази диета се характеризира със зехтин и мазна риба (богата на моно и полиненаситени мастни киселини). Също така е висок прием на плодове и зеленчуци (богати на фибри, антиоксиданти и витамини), както и пълнозърнести храни и ядки (Sartor и Mazmanian 2012). За да се постигнат най-ефективните хранителни вещества от този тип диета, тя трябва да бъде дневна или седмична консумация въз основа на стандартизираната хранителна пирамида. Една от храните, които все още са в дебата между регулаторните агенции и чревния микробиолог, са високоинтензивните подсладители, използвани като алтернативи на захарта. Смята се, че това са минимални калории. Те се считат за здравословни за консумация, но последните проучвания показват, че тези заместители могат да имат някои негативни ефекти върху чревната микробиота (Nettleton et al. 2016).

Веганска диета

Дебатът за веганите, които ядат здравословна храна по-добре от не-веганите, все още е силен и до известна степен чувствителна тема. Като се имат предвид лошите преживявания с храната, нашият апетит може да бъде повлиян и това се отразява на следващата храна, която да изберете. Рекламата, културата или хората наоколо могат да повлияят какво хранене имаме на масата. Няколко проучвания, включително това, което набра 15 вегани и 16 всеядни животни, разкриха невероятни резултати. Въпреки разликите в серумните метаболити между двете групи, чревната бактериална общност показва незначително разнообразие (Wu et al. 2016). Това не трябва да е добра новина както за веганите, така и за всеядните. Освен това, друго рандомизирано проучване върху 10 човешки всеядни животни е било на диета с високо съдържание на мазнини и ниско съдържание на фибри или с ниско съдържание на мазнини и високо съдържание на фибри за период от 10 дни потвърждава резултатите от това откритие. Отново микробиомният състав не е разклатен и разликите в производството на мастни киселини с къса верига не са значителни. Може би експериментите трябва да се удължат за по-дълъг период от време. Това може да гарантира, че метаболомът, получен от бактерии, ще бъде повлиян от това да бъде веган или не (Wu et al. 2016).

Глутен

Въз основа на проучванията на микро хранителни вещества, хлябът без глутен намалява микробиотичната дисбиоза. Това означава, че те са създали добре балансирана микробна общност, както се наблюдава in vitro проучване върху животни (Bonder et al. 2016). Хората с чувствителност към глутен или цьолиакия трябва да са приветствали тази новина след публикуването на това проучване. 21 здрави хора с дълбоко разнообразие в чревната микробиота, само след 4 седмици на безглутенова диета, показаха балансирано разнообразие. Въпреки това, сред тях има голям брой, които показват по-ниско изобилие от най-често срещаните и важни микробни видове в червата (Lebwohl et al. 2017). Може да е твърде рано да се направи заключение, тъй като учените все още са в лабораторията. За разлика от горепосочените изследвания, свързани с целиакия, до днес някои хора избягват глутена и въпреки това нямат целиакия или дори доказана непоносимост към глутен. Всъщност от едно от наблюдателните проучвания сърдечните заболявания са наблюдавани с нарастваща честота сред избягващите глутен (Schroeder et al. 2018). Освен това се предполага, че намалената консумация на пълнозърнести храни не е добра за поддържане здравето на някои органи. Необходими са обаче повече знания, за да се хвърли повече светлина върху тези предположения.

Диетична чревна терапия

Антибиотици и лекарства

Пребиотици

Сред добре характеризираните биоактивни съединения са фитохимикалите и пребиотиците, полиненаситените мастни киселини (PUFA). Доказано е, че пребиотиците са източник на ферментационни продукти като SCFA, които придават различни биологични ползи на червата (Hill et al. 2014). Докато PUFA ефектите имат предимство върху имунитета и метаболизма на гостоприемника, фитохимикалите са ефективни биоактивни за противовъзпалителни ефекти, антиоксиданти, имуномодулиращи, антиканцерогенни и антиестрогенни ефекти. В допълнение към тези ефекти, фитохимикалите се изучават, за да упражняват подобни на пребиотици ефекти върху червата, като по този начин инхибират патогенните бактерии. По този начин те стимулират растежа на доброкачествените бактерии (Laparra и Sanz 2010).

Оксидативен стрес

Редица проучвания показват корелация между повишен оксидативен стрес и намалено микробно разнообразие на червата. Съвременният хранителен навик или така наречената диета в западен стил е богата на мазнини и рафинирани захари. Те в големи количества причиняват повишаване на възпалителния статус при производството на реактивни кислородни видове (ROS). Последващите ROS стимулират възпалителната каскада (Bellavia et al. 2013). Стресът, предизвикан от производството на ROS, се определя като оксидативен стрес. Оксидативният стрес се състои от биологична система за процеса на детоксикация и възстановяване на вторични щети (Liu et al. 2018). Новото проучване, въпреки че не е подкрепено с достатъчно литература, е потенциалната роля на протеините на топлинен шок (HSP) в патогенезата на IBD. HSP са идентифицирани, за да играят роля в сгъването, транслокацията и разграждането на вътреклетъчните протеини при нормални и стресови условия. Те могат да стимулират имунен отговор, както вроден, така и адаптивен и следователно първични цели на автоимунния отговор. Те са консервирани молекули с подобни последователности в бактериални и човешки ортолози (молекулярна мимикрия) (Zhang et al. 2013).

Скиоикономически статус

Въпреки това се установява намалено състояние при индивидуалното хранене с ниски MAC, частта от диетичните фибри, с която могат да се хранят бактериите в дебелото черво (Spanogiannopoulos et al. 2016). За съжаление, в наши дни изобилието на MAC се наблюдава в тенденция на намаляване в западната диета. Установяването на MAC като основен фактор за възстановяване на разнообразието на червата. Мишките, снабдени с диета с нисък MAC, водят до значително намаляване на микробиалното си разнообразие в червата (Deehan et al. 2017). Има надежда за деца, засегнати с недостатъчно хранене, тъй като проучването, използващо гнотобиотични мишки, установи, че някои микробни видове имат силата да възстановят нарушенията на растежа, предавани от микробиота, изолирана от недохранени деца (Martínez et al. 2010). Различни фактори, причиняващи дисбиозата в чревната микробиота, с последствия от които някои имат алтернативни терапевтични подходи (Таблица 1).

Диетичните интервенции за смекчаване и установяване на положителен отговор на нашите чревни микроби определено биха проправили чудесен начин за определяне на ефектите на микробите и нашия метаболитен отговор. Например фибрите, които са ключово хранително вещество за здравословния микробен състав, се надяват да отстранят поредица от автоимунни заболявания, докато мазнините и захарта все още не са доказани извън всякакви медицински доказателства. От момента на изданието на този преглед и дори след това се провеждат проучвания, базирани на клинични изпитвания и не достигат далеч научни основания за предотвратяване на човешката популация срещу автоимунни и възпалителни заболявания. Намесата на пробиотиците и пребиотиците и FMT също са конкурентни фактори за внасяне на желана промяна в червата, за да се установи здравословен и нормален състав. FMT доказва C. difficile инфекция е излекувала повече от 90% от случаите (Garza and Dutilh 2015).